Question

-個位于豎直平面內的正方形閉合導體框，其上下兩條邊水平，從靜止幵始下落一定高度后，穿越一個磁感線沿水平方向且與線圈平面垂直的有界勻強磁場區域，該區域上下邊界也水平．下圖是自導體框幵始下落到完全穿越磁場區域的過程中，導體框的感應電流、受到的安培力及運動速度隨時間變化的圖象，其中可能正確的是：（線圈始終在豎直平面內運動，且忽略空氣阻力的影響）（ ）
A．
B．
C．
D．

Answer 1

【答案】分析：分析導體框進入磁場后所做的可能的運動，進行判斷和選擇．安培力在電磁感應現象中是阻力，總與導體相對于磁場的運動方向相反，安培力大小與速度成正比，根據牛頓第二定律分析線框加速度的變化情況，就判斷速度圖象斜率的變化情況．
解答：解：A、若導體框進入磁場后安培力與重力平衡而做勻速直線運動，感應電流保持不變，完全進入磁場后，磁通量不變，沒有感應電流產生，穿出磁場的過程中，由于速度大于進入時的速度，線框所受的安培力大于重力，線框將做減速運動，速度減小，安培力也減小，線框的加速度也減小，電流減小變慢，斜率變小．而且穿出與進入磁場兩個過程磁通量變化情況，產生的感應電流方向相反，所以A是可能的．故A正確．
B、線框下落過程中，受到的安培力總是阻力，與線框的運動方向相反，則進入和空出磁場過程安培力方向相同，符號相同．故B錯誤．
C、D線框進入磁場過程，若重力大于安培力，線框將做加速運動，隨著速度的增大，安培力增大，加速度將減小，速度圖象的斜率將減小．故CD均錯誤．
故選A
點評：本題關鍵要有分析線框的受力情況和運動情況的能力，抓住安培力是阻力，其方向總與導體相對于磁場的速度成正比是關鍵．